(57)【要約】【課題】  液晶表示装置において、信号電圧保持後のブランキング期間でフレーム周期毎に対向電極信号を反転させると、輝度傾斜や縦スメアなどの表示むらが発生し画質を劣化させる。また、フレーム周波数が低い場合にはフリッカが発生する恐れがある。【解決手段】  複数の走査線（G1,G2〜Gn）と交差する複数の信号線（D1,D2〜Dn）と、走査線と並行する複数の対向電極線（COM1,COM2〜COMｎ）と、交差部に配置された複数の画素(3)と、走査線に走査信号を印加する走査駆動回路(1)と、信号線に信号電圧を印加する信号駆動回路(2)とを有する表示装置において、正極性の対向電極電圧(VCOMA)と負極性の対向電極電圧(VCOMB)との反転信号である対向電極信号を生成する対向電極信号生成回路(5)と、対向電極電圧を対向電極線に印加する対向電極駆動回路(4)とを備え、対向電極駆動回路(4)は、走査駆動回路が出力する走査信号により制御されることを特徴とする。【選択図】  図１
2005300948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査線と交差する複数の信号線と、複数の走査線と並行する複数の対向電極線と、複数の走査線と複数の信号線との各々の交差部に配置された複数の画素と、複数の走査線に走査信号を印加する走査駆動回路と、複数の信号線に信号電圧を印加する信号駆動回路とを有する表示装置において、
前記対向電極線に対向電極電圧を印加する対向電極駆動回路と、
前記対向電極駆動回路に対向電極信号を供給する対向電極信号生成回路とを備え、
前記対向電極駆動回路は、走査信号が印加されると対向電極線に対向電極電圧を印加することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記対向電極駆動回路は、複数の対向電極線に対応した複数のスイッチング素子で構成され、
前記スイッチング素子は、走査信号が印加されると対向電極線に対向電極電圧を印加することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記対向電極信号生成回路は、異なる２つの対向電極信号を対向電極駆動回路に供給し、
前記対向電極駆動回路は、複数の対向電極線に対応した複数のスイッチング素子で構成され、
前記スイッチング素子は、２つのグループに分割した対向電極線の一方のグループには、異なる２つの対向電極電圧の一方を印加し、他方のグループには、異なる２つの対向電極電圧の他方を印加し、走査信号が印加されると対向電極線に対向電極電圧を印加することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
複数の走査線と交差する複数の信号線と、複数の走査線と並行する複数の対向電極線と、複数の走査線と複数の信号線との各々の交差部に配置された複数の画素と、複数の走査線に走査信号を印加する走査駆動回路と、複数の信号線に信号電圧を印加する信号駆動回路とを有する表示装置において、
前記走査駆動回路は、複数のセレクタブロックで構成され、
前記複数のセレクタブロックは、各々のセレクタブロックを選択するためのブロックセレクト信号と各々のセレクタブロックに対応する複数の水平ラインを順次走査するためのクロック信号とで制御され、
前記各々のセレクタブロックは、ブロックセレクト信号とクロック信号とが選択レベルとなると走査線に選択電圧を印加し、
前記各々のセレクタブロックにより走査される複数水平ライン毎に対向電極信号を各々生成する対向電極信号生成回路と、
前記対向電極信号生成回路からの対向電極信号が供給される対向電極駆動回路とを備え、
前記対向電極駆動回路は、クロック信号が選択レベルとなると対向電極線に対向電極電圧を印加することを特徴とする表示装置。
【請求項５】
前記対向電極駆動回路は、複数の対向電極線に対応した複数のスイッチング素子で構成され、
前記スイッチング素子は、走査信号が印加されると対向電極線に対向電極電圧を印加することを特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
前記対向電極信号生成回路は、異なる２つの対向電極信号を対向電極駆動回路に供給し、
前記対向電極駆動回路は、複数の対向電極線に対応した複数のスイッチング素子で構成され、
前記スイッチング素子は、前記セレクタブロックに対応する複数水平ライン毎に２つのグループに分割した対向電極線の一方のグループには、異なる２つの対向電極電圧の一方を印加し、他方のグループには、異なる２つの対向電極電圧の他方を印加し、走査信号を出力するためのクロック信号により制御されることを特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項７】
複数の走査線と交差する複数の信号線と、複数の走査線と並行する複数の対向電極線と、複数の走査線と複数の信号線との各々の交差部に配置された複数の画素と、複数の走査線に走査信号を印加する走査駆動回路と、複数の信号線に信号電圧を印加する信号駆動回路とを有する表示装置において、
前記複数の画素は、１水平ラインで１本の対向電極線を共有し、前記対向電極線と隣接する２つの走査線に分割して接続し、異なる２つの対向電極信号を生成する対向電極信号生成回路と、複数の対向電極線に対応した複数のスイッチング素子で構成される対向電極駆動回路とを備え、
前記複数の対向電極線を２つのグループに分割し、
前記グループの一方には、少なくとも２つのスイッチング素子を介して異なる２つの対向電極信号の一方を印加し、
前記グループの他方には、少なくとも２つのスイッチング素子を介して異なる２つの対向電極信号の他方を印加し、
前記２つのスイッチング素子は、該スイッチング素子と接続される対向電極線を含む水平ラインを駆動する２つの走査線に各々接続され、該走査線に選択電圧が印加されると該対向電極線に対向電極電圧を印加することを特徴とする表示装置。
【請求項８】
前記走査駆動回路と前記対向電極駆動回路とを複数の画素を形成する基板と同一基板上に形成することを特徴とする請求項１ないし請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記画素にＩＰＳ液晶を用いることを特徴とする請求項１ないし請求項７記載の表示装置。
【請求項１０】
複数の走査線と交差する複数の信号線と、複数の走査線と並行する複数の対向電極線と、複数の走査線と複数の信号線との各々の交差部に配置された複数の画素と、複数の走査線に走査信号を印加する走査駆動回路と、複数の信号線に信号電圧を印加する信号駆動回路とを有する表示装置の駆動方法において、
前記対向電極線に対向電極駆動回路からの異なる２つの対向電極電圧を印加し、
前記対向電極駆動回路に対向電極信号生成回路からの異なる２つの対向電極信号を供給し、
前記対向電極駆動回路は、複数の対向電極線に対応した複数のスイッチング素子で構成され、
前記スイッチング素子は、走査信号が印加されると対向電極線に対向電極電圧を印加することを特徴とする表示装置の駆動方法。
【請求項１１】
複数の走査線と交差する複数の信号線と、複数の走査線と並行する複数の対向電極線と、複数の走査線と複数の信号線との各々の交差部に配置された複数の画素と、複数の走査線に走査信号を印加する走査駆動回路と、複数の信号線に信号電圧を印加する信号駆動回路とを有する表示装置の駆動方法において、
前記走査駆動回路は、複数のセレクタブロックで構成され、
前記複数のセレクタブロックは、各々のセレクタブロックを選択するためのブロックセレクト信号と各々のセレクタブロックに対応する複数の水平ラインを順次走査するためのクロック信号とで制御され、
前記各々のセレクタブロックは、ブロックセレクト信号とクロック信号とが選択レベルとなると走査線に選択電圧を印加し、
前記各々のセレクタブロックにより走査される複数水平ライン毎に対向電極信号を対向電極信号生成回路が各々生成し、
前記対向電極信号生成回路からの対向電極信号を対向電極駆動回路に供給し、
前記対向電極駆動回路は、複数の対向電極線に対応した複数のスイッチング素子で構成され、
前記スイッチング素子は、クロック信号が選択レベルとなると対向電極線に対向電極電圧を印加することを特徴とする表示装置の駆動方法。
【請求項１２】
複数の走査線と交差する複数の信号線と、複数の走査線と並行する複数の対向電極線と、複数の走査線と複数の信号線との各々の交差部に配置された複数の画素と、複数の走査線に走査信号を印加する走査駆動回路と、複数の信号線に信号電圧を印加する信号駆動回路とを有する表示装置の駆動方法において、
前記複数の画素は、１水平ラインで１本の対向電極線を共有し、前記対向電極線と隣接する２つの走査線に分割して接続し、対向電極信号生成回路は異なる２つの対向電極信号を生成し、対向電極駆動回路は複数の対向電極線に対応した複数のスイッチング素子で構成され、
前記複数の対向電極線を２つのグループに分割し、
前記グループの一方には、少なくとも２つのスイッチング素子を介して異なる２つの対向電極信号の一方を印加し、
前記グループの他方には、少なくとも２つのスイッチング素子を介して異なる２つの対向電極信号の他方を印加し、
前記２つのスイッチング素子は、該スイッチング素子と接続される対向電極線を含む水平ラインを駆動する２つの走査線に各々接続され、該走査線に選択電圧が印加されると該対向電極線に対向電極電圧を印加することを特徴とする表示装置の駆動方法。
【請求項１３】
前記異なる２つの対向電極信号は、正極性の対向電極電圧と負極性の対向電極電圧とがフレーム周期毎に反転する反転信号であり、
前記正極性と負極性の対向電極電圧は、複数の画素への信号電圧の書換えが行われる期間は逆極性の対向電極電圧であり、
前記対向電極電圧が反転するタイミングは、複数の画素への表示信号に応じた信号電圧の書換えが行われないブランキング期間であることを特徴とする請求項１０ないし請求項１２に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１４】
前記セレクタブロックに対応する異なる２つの対向電極信号は、正極性の対向電極電圧と負極性の対向電極電圧とがフレーム周期で反転する反転信号であり、
前記異なる２つの対向電極電圧は、複数の画素の表示信号に応じた信号電圧の書換えが行われる期間は逆極性の対向電極電圧であり、
前記異なる２つの対向電極信号が反転するタイミングは、選択されるセレクタブロックに対応する複数の水平ラインの表示信号に応じた信号電圧の書換えを行う期間前であることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクディブマトリクス型である表示装置の対向電極に印加される信号電位を反転する表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、画素アレイを形成した基板と、これに対向するもう一方の基板で液晶を狭持し、画素アレイと同一基板上に設けた画素電極と、対向電極との間に表示信号に応じた信号電圧を印加することで、液晶の透過率を変調し多階調表示を行っている。
【０００３】
対向電極が設けられる場所が、画素アレイと同一基板上の場合はインプレーンスイッチング液晶と呼ばれ、横電界により制御される。一方、対向電極が画素アレイの形成された基板と対向する基板に設けられた場合は、ツイストネマティック液晶などと呼ばれ、縦電界で制御される。これらの液晶制御方式は、液晶にかかる電界方向が異なるが、駆動方法は共通である。
【０００４】
液晶表示装置では、対向電極の電位に対して高電位側（正極性）の信号電圧、又は低電位側（負極性）の信号電圧を画素電極に印加し続けると焼きつきと呼ばれる表示劣化が発生するため、ある周期で正極性と負極性を反転して印加する必要がある。
【０００５】
一般的に、上述した液晶表示装置の駆動方式は２つに分類できる。１つは対向電極の電位を一定とする方法であり、もう一方は、対向電極の電位を反転する方法（以下「対向電極反転駆動」という。）である。前者の駆動方法では、対向電極の電位が一定であるため、画素電極に印加する信号電位を正極性から負極性まで出力する信号駆動回路が必要になる。
【０００６】
それに対して、後者の対向電極反転駆動方式は、画素電極に正極性の信号電位を印加するために必要な低電位の対向電極電圧（以下「正極性の対向電極電圧」という。）と、画素電極に負極性の信号電位を印加するために必要な高電位の対向電極電圧（以下「負極性の対向電極電圧」という。）を、周期的に反転する。
【０００７】
そのため信号駆動回路の電圧出力範囲は前者に比べ半分近く小さくなり、信号駆動回路の耐圧を下げることが可能となるため、信号駆動回路をLSI化して構成する場合には部品コストを削減することができる。また、信号駆動回路が出力する電圧振幅が小さいことから、高速化に適した駆動方式でもある。
【０００８】
ただし、近年の液晶表示装置の高精細化（走査線数の増加）に伴う１水平期間の短縮や、液晶表示面積の大型化に伴う配線負荷の増大により、対向電極電圧の反転時に波形なまりが発生し、１水平期間内に目標とする電位に到達しないため表示ムラ等の画質劣化が発生する。この対向電極電圧の反転時の波形なまりを解決する方法として、下記特許文献１に記載の液晶表示装置がある。
【０００９】
この液晶表示装置においては、１水平ライン上にある画素の対向電極を共通化して水平方向の対向電極線とし、この対向電極線の奇数ライン同士と偶数ライン同士とを夫々端部で共通に接続して、第１の対向電極と第２の対向電極としている。
【００１０】
そして、第１、第２の対向電極に１フレーム期間で交互に反転する第１、第２の対向電極電圧を印加することで、１水平周期毎に画素電極に印加する信号電圧の極性が変化する対向電極反転駆動を行う。
【００１１】
さらに、第１、第２の対向電極電圧が反転するタイミングを、画素電極信号のブランキング期間中としている。これにより１水平周期毎に対向電極電圧が反転せず、この反転による波形なまりも発生しないために表示ムラ等の画質劣化をなくし、高品位な液晶表示装置としている。
【００１２】
また、共通電極線（対向電極線）を夫々独立に駆動する表示装置が、下記特許文献２に記載されている。
【特許文献１】特開２００１−３５６３５６号公報
【特許文献２】特開２００３−２５５９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記特許文献１に記載の液晶表示装置は、各水平ラインの画素に信号電圧を保持させた（書込んだ）後、ブランキング期間で対向電極電圧が反転するため、画素電極電位が変動する。この際に、フレームの前半で電圧保持した画素と、後半で電圧保持した画素とでは、書込み後に対向電極電圧が反転する期間が異なるため、輝度傾斜や縦スメアと呼ばれる表示ムラが発生し画質が劣化する恐れがある。
【００１４】
さらに、ブランキング期間で対向電極電圧が反転することで全画素の画素電極電位が一斉に変動するため、フレーム周波数が低い場合にはフリッカが発生する恐れがある。
【００１５】
また、上記特許文献２に記載の表示装置では、共通電極駆動回路が必要になるため回路規模が増大する。
【００１６】
本発明の目的は、回路規模の増大を抑制しつつ、表示ムラやフリッカなどの画質劣化を抑制した高品位な表示装置及びその駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、複数本の走査線と前記走査線と交差する複数本の信号線と前記走査線と並行する複数本の対向電極線と前記走査線と前記信号線との交差部に対応して配置された画素を有する複数の画素と、前記走査線に走査信号を印加する走査駆動回路と、前記走査信号により選択電圧が印加された前記走査線に接続される画素に対応する信号電圧を前記信号線に印加する信号駆動回路とを有する表示装置において、正極性の対向電極電圧と負極性の対向電極電圧との反転信号である対向電極信号を生成する対向電極信号生成回路と、前記対向電極電圧を前記対向電極線に印加する対向電極駆動回路とを備え、前記対向電極駆動回路は前記走査駆動回路が出力する前記走査信号により制御されることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、複数本の走査線と前記走査線と交差する複数本の信号線と前記走査線と並行する複数本の対向電極線と前記走査線と前記信号線との交差部に対応して配置された画素を有する複数の画素と、前記走査線に走査信号を印加する走査駆動回路と、前記走査信号により選択電圧が印加された前記走査線に接続される画素に対応する信号電圧を前記信号線に印加する信号駆動回路とを有する表示装置において、前記走査駆動回路は複数のセレクタブロックで構成され、ブロックセレクト信号とクロック信号で制御されるセレクタ方式であり、前記走査駆動回路の前記セレクタブロックにより走査される水平ラインのグループ毎に正極性の対向電極電圧と負極性の対向電極電圧との反転信号である対向電極信号を夫々生成する対向電極信号生成回路と、前記水平ラインのグループ毎に生成された前記対向電極電圧を該水平ラインのグループの前記対向電極線に印加する対向電極駆動回路とを備え、前記対向電極駆動回路は前記走査駆動回路の前記クロック信号により制御されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、特に、次に示す(1)ないし(7)の効果を奏する。
【００２０】
(1)各水平ラインの画素に信号電圧を保持させてから、次のフレーム期間で各水平ラインの書込みを行うまで対向電極電圧の極性が反転しないため、輝度傾斜や縦スメアと呼ばれる表示ムラが抑制された高品位な表示装置を得ることができる。
【００２１】
(2)対向電極電圧の極性反転がフレーム期間内の１ライン単位で分散して発生するため、フレーム周波数が低い場合でも、フリッカが起こりにくい高品位な表示装置を得ることができる。
【００２２】
(3)各水平ラインの画素に信号電圧を保持させてから、次のフレーム期間で各水平ラインの書込みを行うまで対向電極電圧の極性が反転しないため、従来に比べ走査信号の電圧振幅を小さくすることが可能となり、素子の耐圧を下げることが可能となる。また、走査信号の電圧振幅を小さくすることで素子の劣化を軽減できるため、高品位な表示装置を得ることができる。
【００２３】
(4)各水平ラインにおいて、非選択期間は対向電極線がハイインピーダンス状態であるため、対向電極線との間に寄生容量を持つ信号線の負荷が見かけ上は軽くなり、信号線に印加する信号電圧の目標電位までの収束時間が改善されるため、高速化に適した表示装置を得ることができる。
【００２４】
(5)対向電極反転駆動を適用する高画質で低消費電力な表示装置に適用できる。
【００２５】
(6)走査信号に基づいて対向電極線を駆動することにより、他の制御信号や端子が不要となるため、回路規模の増大を抑制できる。
【００２６】
(7)対向電極線がフローティングになるため、信号線の収束が改善し、画質を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を用いて、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２８】
以下の実施例の説明では、画素部分に液晶材料を用いた液晶表示装置の例を示すが、その基本的な構造や駆動方法は画素部にエレクトロルミネッセンス材料や発光ダイオード素子を用いた表示装置にも適用できる。
【００２９】
まず、本発明に係る表示装置及びその駆動方法の実施例１について、図１から図３を参照して説明する。
【００３０】
図１は、本発明の実施例１としての液晶表示装置の構成を示す概略図である。以下、実施例１における液晶表示装置の構成を説明する。ここで示す液晶表示装置は、例えば、水平方向のドット数がｍ個、垂直方向のライン数がｎ本として説明を行う。液晶表示装置には、走査線G1、G2、G3、G4、・・・、Gn-1、Gnがｎ本配置される。この走査線Gは、走査駆動回路１が出力する走査信号が印加される。また、走査線Gと交わる方向に信号線D1、D2、・・・、Dmがｍ本配置される。この信号線Dには、信号駆動回路２が出力する表示信号に応じた信号電圧が印加される。
【００３１】
走査線Gと同じ方向に対向電極線COM1、COM2、COM3、COM4、・・・、COMｎ−１、ＣＯＭｎがｎ本配置される。この対向電極線COMは、対向電極駆動回路４が出力する対向電極信号が印加される。
【００３２】
走査線Gと信号線Dが交差する付近には、スイッチング素子を含む画素３が夫々配置される。したがって、液晶表示装置には、水平方向にｍ個、垂直方向にｎ個の画素３がマトリクス状に配置される。この画素３は、スイッチング素子ＳＷと、液晶容量Ｃｌｃと、必要な場合には保持容量Ｃｓｔｇと、各容量を形成するための画素電極Ｓと対向電極とで構成される。
【００３３】
スイッチング素子ＳＷは、薄膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」という。）などの３端子素子が用いられ、このＴＦＴはアモルファスＳｉや多結晶Ｓｉや単結晶Ｓｉなどで形成される。スイッチング素子ＳＷは、そのゲート端子が走査線Gに接続されており、走査線Gに印加される走査信号によりオンオフ制御される。
【００３４】
この実施例１の液晶表示装置では、１水平ライン上に並ぶ画素３のスイッチング素子ＳＷのゲート端子が、その水平ラインに対応する１本の走査線Gに接続される。また、スイッチング素子ＳＷのドレイン端子は信号線Dに接続されており、走査線に印加される走査信号によりスイッチング素子ＳＷがオン状態に制御された場合には、スイッチング素子ＳＷのソース端子に接続されている画素電極Ｓに信号線に印加される信号電圧を伝播する。さらに、１垂直ライン上に並ぶ画素３のスイッチング素子ＷＳのドレイン端子が１本の信号線Dに接続され、１水平ライン上に並ぶ画素３に含まれる対向電極は、その水平ラインに対応する１本の対向電極線COMに接続される。
【００３５】
対向電極信号生成回路５は、対向電極反転駆動に必要な正極性の対向電極電圧Vcom#hiと負極性の対向電極電圧Vcom#lowとの反転信号を生成し、第１の対向電極信号線COMAと第２の対向電極信号線COMBに出力する。
【００３６】
対向電極駆動回路４は、ｎ個のスイッチング素子Dr#SWで構成される。このスイッチング素子Dr#SWは、ＴＦＴなどの３端子素子が用いられ、このＴＦＴは、アモルファスＳｉや多結晶Ｓｉや単結晶Ｓｉで形成される。
【００３７】
スイッチング素子Dr#SWのソース端子は、各対向電極線COMに接続される。一方、ドレイン端子は、第１の対向電極信号線COMAと第２の対向電極信号線COMBに、例えば、１水平ライン毎に交互に接続される。
【００３８】
図１の液晶表示装置の場合には、奇数ラインは第１の対向電極信号線COMAに接続され、偶数ラインは第２の対向電極信号線COMBに接続されている。またDｒ#SWのゲート端子は、該Dｒ#SWのソース端子に接続される対向電極線を共有する画素を制御する走査線に接続される。
【００３９】
次に、図２と図３を参照して、実施例１の液晶表示装置の駆動方法を説明する。以下の説明では、スイッチング素子ＳＷ及びDr#SWのＴＦＴとして、例えば、ｎ型ＴＦＴを用いた場合について説明する。また、以下の説明では、例えば、信号駆動回路２が出力する信号電圧の極性が１水平周期毎に反転する対向電極反転駆動について説明する。
【００４０】
図２は、走査駆動回路１と信号駆動回路２と対向電極信号生成回路５とが出力する信号のタイミングを示す図である。VG1、VG2、VG3、VG4、・・・、VGn-1、VGｎは、走査線G1、G2、G3、G4、・・・、Gn-1、Gnに印加される走査信号を表している。Vg#onはスイッチング素子ＳＷをオン状態とするための選択信号レベルであり、Vg#offはスイッチング素子ＳＷをオフ状態とするための非選択信号レベルである。ここで、画素３に含まれるスイッチング素子ＳＷをｎ型TFTとしているため、Hiレベルの電圧信号を選択レベルとし、Lowレベルの電圧信号を非選択信号レベルとしている。
【００４１】
図２においては、第１水平ラインから第ｎ水平ラインまで順次Vg#onを印加した様子を示している。走査駆動回路１は、少なくとも１フレーム期間Tfに１回は各水平ラインの走査線にVg#onを印加する。走査駆動回路１は、この動作を毎フレーム繰り返す。VCOMAとVCOMBは、対向電極信号生成回路５が生成して第１の対向電極信号線COMAと第２の対向電極信号線COMBとに夫々出力する対向電極信号である。
【００４２】
VCOMAとVCOMBは、Vcom#hiとVcom#lowとの反転信号であり、１フレームの中のブランキング期間Tb（通常は、表示信号がなく表示装置に信号の書換えを行わない期間）で極性を反転する。したがって、VCOMAとVCOMBは交流周波数が、フレーム周波数の１／２となる。また、VCOMAとVCOMBは、少なくとも画素に信号電圧を書込む期間は逆極性の対向電極電圧を出力する。
【００４３】
VD1、VD2、・・・、VDmは、信号駆動回路２が信号線D1、D2、・・・、Dmに印加する信号電圧を示している。ここで、Vref#posは正極性の信号電圧を示しており、Vref#negは負極性の信号電圧を示している。
【００４４】
信号駆動回路２は、選択信号Vg#onにより選択された各画素に対応する表示信号に応じた信号電圧を、各画素に対応する信号線Dに出力する。その際の信号電圧の極性は、その画素の対向電極に印加される対向電極信号の極性に依存し、Vcom#hiが印加される場合には、正極性の信号電圧Vref#posが出力され、Vcom#lowが印加される場合には、負極性の信号電圧Vref#negが出力される。
【００４５】
図２の前半に示すフレーム期間においては、奇数ラインの対向電極線が対向電極駆動回路４内のDr#SWを介してCOMAに接続されており、このCOMAの信号がVcom#hiであるため、奇数ラインの画素が選択される期間には、正極性の信号電圧Vref#posが出力される。
【００４６】
一方、偶数ラインの対向電極線がDr#SWを介してCOMBに接続されており、このCOMBの信号がVcom#lowであるため、偶数ラインの画素が選択される期間には、負極性の信号電圧Vref#negが出力される。
【００４７】
次のフレーム期間では、VCOMAとVCOMBの信号極性が反転するため、各水平ラインの画素に出力される信号電圧の極性も反転する。
【００４８】
図３は、図２に示す各信号が画素に印加された場合の、各画素の電圧波形を示した図である。図３では、例えば、信号線D1に接続される画素のうち走査線G1とG2に接続される画素の電圧波形を示している。
【００４９】
図３において、VS#G1は走査線G1に接続される画素の画素電極Ｓの電圧信号を示し、VS#G2は走査線G2に接続される画素の画素電極Ｓの電圧信号を示している。また、VCOM1は第１水平ラインの対向電極線の電圧信号を示し、VOCM2は第２水平ラインの対向電極線の電圧信号を示す。
【００５０】
まず、１フレーム期間において、第１水平ラインの画素が、走査信号VG1により選択されると、対向電極COM1には対向電極駆動回路４内のDr#SWを介してVCOMAが印加される。よって、対向電極COM1の電圧VCOM1はVcom#hiに収束していく。
【００５１】
一方、画素電極Ｓには、スイッチング素子ＳＷを介して、信号線D1により伝播される該画素の表示信号に応じた正極性の信号電圧VD1が印加され、VS#G1は信号電圧であるVD1に収束する。
【００５２】
第１水平ラインの選択期間終了後は、スイッチング素子ＳＷ及びDr#SWが共にオフ状態となるため、画素電極Ｓと対向電極COM1はフローティング状態となるが、選択期間で印加された正極性の信号電圧は液晶容量Ｃｌｃと保持容量Ｃｓｔｇに保持される。保持期間中では、COM1はフローティング状態であるために、VCOMAの極性が反転しても対向電極COM1の信号極性が反転することはない。すなわち、VCOMAの極性を反転しても保持された信号電圧に影響を及ぼさない。
【００５３】
次に、第２水平ラインの画素が走査信号VG2により選択されると、対向電極COM2にはDr#SWを介してVCOMBが印加される。よって、COM2の電圧VCOM2はVcom#lowに収束していく。
【００５４】
一方、画素電極Ｓには、スイッチング素子ＳＷを介して信号線D1により伝播される該画素の表示信号に応じた負極性の信号電圧VD1が印加され、VS#G2は信号電圧VD1に収束する。
【００５５】
第２水平ラインの選択期間終了後は、スイッチング素子ＳＷ及びDr#SWが共にオフ状態となるため、画素電極Ｓと対向電極COM2はフローティング状態となるが、選択期間で印加された負極性の信号電圧は液晶容量Ｃｌｃと保持容量Ｃｓｔｇに保持される。保持期間中では、COM2はフローティング状態であるために、VCOMBの極性が反転しても対向電極COM2の信号極性が反転することはない。すなわち、VCOMBの極性を反転しても保持された信号電圧に影響を及ぼさない。
【００５６】
以上の動作を順次繰り返すことにより、１フレーム分の表示信号に対応し、かつ１水平ライン毎に極性を反転した信号電圧を、全水平ラインの画素に保持させることができる。
【００５７】
図２の後半に示す１フレーム期間では、各水平ラインにおいて対向電極電圧の極性が反転し、信号駆動回路２から各画素に出力される信号電圧も逆極性となり、同様の駆動が行われることによって、１フレーム分の表示信号に対応した信号電圧を、全水平ラインの画素に保持させることができる。上記駆動をフレーム毎に繰り返すことで、１水平ライン毎に信号電圧の極性を反転させる対向電極反転駆動を実現することができる。
【００５８】
本発明に係る実施例１の液晶表示装置及びその駆動方法を用いることにより、本発明は、次に示す(1)ないし(6)の特徴を有する。
【００５９】
(1)各水平ラインの画素に信号電圧を保持させてから、次のフレーム期間で各水平ラインの信号電圧の書換えを行うまで対向電極電圧の極性が反転しないため、輝度傾斜や縦スメアと呼ばれる表示ムラが抑制された高品位な表示を実現できる。
【００６０】
(2)各水平ラインの対向電極に印加される対向電極電圧の極性反転が、フレーム期間内において１ライン単位で分散して発生するため、フレーム周波数が低い場合でもフリッカが起こりにくい高品位な液晶表示装置を得ることができる。
【００６１】
(3)各水平ラインの画素に信号電圧を保持させてから、次のフレーム期間で信号電圧の書換えを行うまで対向電極電圧の極性が反転しないため、従来に比べ走査信号の電圧振幅を小さくすることが可能となり、素子の耐圧を下げることができる。また、走査信号の電圧振幅を小さくすることで素子の劣化を軽減できるため、高品位な液晶表示装置を得ることができる。
【００６２】
(4)各水平ラインにおいて、非選択期間は対向電極線がフローティング状態であるため、対向電極線との間に寄生容量を持つ信号線の負荷が軽くなり、信号線に印加する信号電圧の目標電位までの収束時間が改善されるため、高速化に適した表示装置を得ることができる。
【００６３】
(5)対向電極駆動回路４の回路規模が小さいため、画素３のスイッチング素子ＳＷが形成される同一基板上に、対向電極駆動回路４を形成することが可能になる。
【００６４】
(6)対向電極駆動回路４の制御を走査駆動回路１の走査信号で行えるため、対向電極駆動回路４の制御信号を新たに設ける必要がない。
【００６５】
なお、図１の構成図において、対向電極信号生成回路５が出力する対向電極信号線を２つとしているが、これを１つとして対向電極駆動回路４内のDr#SWのドレイン端子を全てこの１つの対向電極信号に接続し、この対向電極信号線に印加する信号を１水平周期毎に極性反転することにより、上述と同様に信号電圧の極性を１水平周期毎に反転する対向電極反転駆動を実現することができる。
【００６６】
また、上述の説明では対向電極反転駆動における信号電圧の極性反転周期を１水平周期として説明したが、この極性反転周期は任意に設定してもよい。これは、VCOMAとVCOMBの極性と交流周期を適宜設定することで実現できる。
【００６７】
また、画素電極電圧や対向電極電圧の目標電圧への収束を向上させるため、表示信号に対応する信号電圧を書込む前に、一旦同じ極性の信号電圧を書込むダブルゲート駆動と組み合わせることも可能である。
【００６８】
また、図１の構成図において、アモルファスＳｉや多結晶Ｓｉを用いることで画素マトリクスと対向電極駆動回路、又は画素マトリクスと対向電極駆動回路と走査駆動回路とを同一基板上に形成し、その他の回路を基板周辺に配置することも可能である。
【実施例２】
【００６９】
次に、本発明に係る表示装置及びその駆動方法の実施例２について、図４から図６を参照して説明する。図４は、本発明の実施例２としての液晶表示装置の構成を示す概略図である。
【００７０】
以下、図４を用いて、実施例２における液晶表示装置の構成を説明する。信号駆動回路２と画素３からなる画素マトリクスと信号供給のための信号線Dと走査線Gと対向電極線COMは、実施例１の図１と同じため図４では省略する。
【００７１】
本発明に係る実施例２は、走査駆動回路１０１がセレクタ方式で構成されており、この走査駆動回路１０１の制御信号で対向電極駆動回路４０１を制御する構成である。走査駆動回路１０１は複数のセレクタブロックBLKで構成され、各セレクタブロックBLKは複数本の走査線を駆動する。例えば、１つのセレクタブロックが４本の走査線を駆動する場合の構成図である。
【００７２】
図４に示すように、全水平ライン数ｎが４ｘ本である場合には、BLK1からBLKｘまでのｘ個のBLKで構成される。この構成は、水平ライン数ｎが、セレクタブロックBLKの構成単位のライン数（４本）で割り切れる場合であるが、割り切れない場合には最終のセレクタブロックに余りの水平ラインの走査線を割当てればよい。
【００７３】
各セレクタブロックBLKは、そのセレクタブロックが駆動する走査線の数と等しいセルで構成され、４つのセルC1、C2、C3、C4で構成される。このセルは、各セレクタブロックBLKが駆動する走査線に夫々接続される。また、C1、C2、C3、C4のセルは、クロック信号CK1、CK2、CK3、CK4が夫々入力される。したがって、クロック信号CKはセレクタブロックのセル数に相当する数が必要となる。
【００７４】
また、各セルには、そのセルが含まれるセレクタブロックBLKを選択するためのブロックセレクト信号SLも夫々入力される。セレクタブロックBLKがｘ個ある場合には、ブロックセレクト信号はSL1からSLｘまでｘ本必要となる。
【００７５】
対向電極駆動回路４０１は、対向電極線の数に相当する数のスイッチング素子Dr#SWで構成される。このスイッチング素子は、実施例１と同様にＴＦＴ等の３端子素子であり、アモルファスＳｉや多結晶Ｓｉや単結晶Siで形成される。
【００７６】
各スイッチング素子Dr#SWのソース端子は、対向電極線COM１、COM2、・・・、COMnに夫々接続される。また、ゲート端子は、該スイッチング素子と接続する対向電極線を含む水平ラインの走査線を駆動するセルＣと同じクロック信号CKが接続される。また、対向電極信号線COMAとCOMBは、セレクタブロックBLK毎に設けられる。したがって、１番目のセレクタブロックBLK1が駆動する水平ライン群には、COMA1とCOMB1が設けられ、最終のセレクタブロックBLKxが駆動する水平ライン群には、COMAxとCOMBxが設けられる。
【００７７】
対向電極駆動回路４０１においては、例えば、１水平周期毎に信号電圧の極性を反転させる対向電極反転駆動を行うために、各セレクタブロックが駆動する水平ライン群のうち、奇数ラインの対向電極線が接続されるスイッチング素子Dr#SWのドレイン端子には、COMAが接続され、偶数ラインの対向電極線が接続されるスイッチング素子Dr#SWのドレイン端子には、COMBが接続される。
【００７８】
また、対向電極信号線COMA1、COMB1、・・・、COMAx、COMBxに印加される信号は、正極性の対向電極信号Vcom#hiと負極性の対向電極信号Vcom#lowとの交流信号であり、これらの信号は、対向電極信号生成回路５０１が生成して出力する。
【００７９】
次に図５及び図６を用いて実施例２の液晶表示装置の動作及びその駆動方法について説明する。
【００８０】
図５は、走査駆動回路１０１を制御するブロックセレクト信号VSLとクロック信号VCKと、走査信号VG、対向電極信号生成回路５０１が出力する対向電極信号VCOMAとVCOMBのタイミングを示した図である。
【００８１】
１つのセレクタブロックBLKに割当てられる水平ライン数が４本の場合には、クロック信号VCK1、VCK2、VCK3、VCK4は４水平周期に、少なくとも１回の割合で選択レベルの信号（Ｈｉレベル）を出力する。各クロック信号VCKの位相を約１水平周期ずらすことで、４水平周期内にセレクタブロックを構成するＣ１からＣ４の４つのセルに、クロック信号の選択レベルを順次印加することができる。
【００８２】
ブロックセレクト信号VSLは、例えば、１フレーム期間で少なくとも１回の割合で４水平周期期間の選択レベル（Ｈiレベル）の信号を出力する。したがって、このブロックセレクト信号VSLが選択レベルの期間中に、前述したクロック信号VCKは、夫々少なくとも１回は選択レベルの信号を出力する。各ブロックセレクト信号は、例えば、位相を４水平周期程度ずらして出力されることで、順次各セレクタブロックに選択信号を印加し、全てのセレクタブロックに１フレーム期間中少なくとも１回は選択レベルの信号を印加することができる。
【００８３】
各セレクタブロックBLKに含まれるセルＣは、ブロックセレクト信号VSLとクロック信号VCKが共に選択レベルの信号になると、接続されている走査線に選択レベルの走査信号Vg#onを出力する。したがって、前述のようにクロック信号VCKとブロックセレクト信号VSLを印加することで、１フレーム期間で全走査線に選択レベルの走査信号Vg#onを順次印加することができる。
【００８４】
対向電極信号は各セレクタブロックBLKに対応しており、夫々が正極性の対向電極信号Vcom#hiと負極性の対向電極信号Vcom#lowとの反転信号である。例えば、セレクタブロックBLK1に対応する対向電極信号はVCOMA1とVCOMB1であり、セレクタブロックBLKxに対応する対向電極信号はVCOMAxとVCOMBxである。各対向電極信号は、対応するセレクタブロックのブロックセレクタ信号に選択レベルの信号が印加される前の４水平周期以内に極性を反転することが望ましい。また、対向電極信号VCOMAとVCOMBは、少なくとも走査線に選択レベルが印加される期間は逆極性である。
【００８５】
図６は、セレクタブロックBLK1で駆動される第１水平ラインと第２水平ラインの画素のうち、信号線D1に接続される画素の駆動電圧波形を示している。図中のVCOM1とVCOM2は、第１水平ライン及び第２水平ラインの対向電極線の電位である。また、第１水平ラインで信号線D1に接続する画素の画素電極の電圧をVS#1とし、第２水平ラインで信号線D1に接続する画素の画素電極の電圧をVS#2とする。
【００８６】
まず、第１水平ラインにおいて、ブロックセレクト信号VSL1とクロック信号VCK1が共に選択レベルになると、走査駆動回路１０１は走査線G1に選択信号Vg#onを出力する。同時に、クロック信号VCK1の選択レベルにより対向電極駆動回路４０１のCOM1に接続されるDr#SWがオン状態となり、COM1に対向電極信号VCOMA1を印加する。
【００８７】
図６の前半に示す１フレーム期間でVCOMA1はVcom#hiであるため、信号駆動回路２は正極性の信号電圧を信号線D1に印加する。したがって、第１水平ライン上の信号線D1に接続される画素は、対向電極電圧がVcom#hiに収束し、画素電極電圧VS#1は正極性の信号電圧VD1に収束する。
【００８８】
ここでクロック信号VCK１がLowレベルとなることで、画素のＳＷと対向電極駆動回路内のDr#SWがオフ状態となり、第１水平ラインの画素は正極性の信号電圧を保持する。
【００８９】
次に、ブロックセレクト信号VSL1とクロック信号VCK2が両方とも選択レベルとなり、走査線G2に選択信号が印加される。また、クロック信号VCK2が選択レベルであるため対向電極駆動回路４０１のCOM2に接続されるDr#SWがオン状態となり、COM2に対向電極信号VCOMB1を印加する。
【００９０】
例えば、VCOMB1はVcom#lowであるため、信号駆動回路２は負極性の信号電圧を信号線D1に印加する。したがって、第２水平ライン上の信号線D1に接続される画素は、対向電極電圧がVcom#lowに収束し、画素電極電圧VS#2は負極性の信号電圧VD1に収束する。
【００９１】
ここで、クロック信号VCK2がLowレベルとなると、第２水平ラン上の画素は負極性の信号電圧を保持する。その後、ブロックセレクト信号VSL1は次のフレームで書込みが行われるまでLowレベルとなる。VSL1がLowレベルの状態において、VCK1は４水平周期に１回の割合で選択レベルとなる。この時、対向電極駆動回路４０１のCOM1に接続されるDr#SWはオン状態となり、保持期間中においてもCOM1にVCOMA1の電圧信号を印加する。
【００９２】
一方、VCK2も４水平周期に１回の割合で選択レベルとなるり、この時に対向電極駆動回路４０１のCOM2に接続されるDr#SWはオン状態となるため、COM2には保持期間中でもVCOMB1の信号電圧が印加される。
【００９３】
この保持期間中はVCOMAとVCOMBの電圧極性が変化しないため、対向電極電圧の極性は、次の信号電圧の書換えまで変化しない。
【００９４】
図６の後半に示すフレームでは、同様にVG1とVG2により第１水平ラインと第２水平ラインの信号電圧の書換え動作が行われるが、このとき対向電極信号生成回路５０１が出力する対向電極信号VCOMA1とVCOMB1は極性を反転しているため、信号駆動回路２が信号線D1に出力する信号電圧の極性も反転しており、各画素には前半に示すフレームとは逆極性の信号電圧が保持されることになる。
【００９５】
上記駆動をフレーム毎に繰り返すことで、１水平ライン毎に信号電圧の極性を反転させる対向電極反転駆動を実現することができる。
【００９６】
本発明に係る実施例２の液晶表示装置及びその駆動方法を用いることにより、本発明は、次に示す(1)ないし(7)の特徴を有する。
【００９７】
(1)各水平ラインの画素に信号電圧を保持させてから、次のフレーム期間で各水平ラインの信号電圧を書換えるまで対向電極電圧の極性が反転しないため、輝度傾斜や縦スメアと呼ばれる表示ムラが抑制された高品位な表示を実現できる。
【００９８】
(2)書込み後の保持期間中であっても、各水平ラインの対向電極線に、ある一定周期で対向電極信号を印加することができる。
【００９９】
(3)各水平ラインの対向電極に印加される対向電極電圧の極性反転が、フレーム期間内において１ライン単位で分散して発生するため、フレーム周波数が低い場合でもフリッカが起こりにくい高品位な液晶表示装置を得ることができる。
【０１００】
(4)各水平ラインの画素に信号電圧を保持させてから、次のフレーム期間で信号電圧を書換えるまで対向電極電圧の極性が反転しないため、従来に比べ走査信号の電圧振幅を小さくすることが可能となり、素子の耐圧を下げることができる。また、走査信号の電圧振幅を小さくすることで素子の劣化を軽減できるため、高品位な液晶表示装置を得ることができる。
【０１０１】
(5)各水平ラインにおいて、非選択期間は対向電極線がフローティング状態であるため、対向電極線との間に寄生容量を持つ信号線の負荷が軽くなり、信号線に印加する信号電圧の目標電位までの収束時間が改善されるため、高速化に適した表示装置を得ることができる。
【０１０２】
(6)対向電極駆動回路４０１の回路規模が小さいため、画素のスイッチング素子ＳＷが形成される同一基板上に、対向電極駆動回路４０１を形成することが可能になる。
【０１０３】
(7)対向電極駆動回路４０１の制御を走査駆動回路１０１の走査信号で行うことができるため、対向電極駆動回路４０１の制御信号を新たに設ける必要がない。
【０１０４】
なお、図４の構成図において、対向電極信号生成回路５０１が出力する対向電極信号線を各セレクタブロックに対してCOMAとCOMBの２本１組としているが、これを各セレクタブロックで１本として対向電極駆動回路４０１内のDr#SWのドレイン端子を対応する対向電極信号線に接続し、この対向電極信号線に印加する信号を１水平周期毎に極性反転することにより、上述と同様に信号電圧の極性を１水平周期毎に反転する対向電極反転駆動を実現することができる。
【０１０５】
また、上述の説明では対向電極反転駆動における信号電圧の極性反転周期を１水平周期として説明したが、この極性反転周期は任意に設定してもよい。これは、VCOMAとVCOMBの極性と交流周期を適宜設定することで実現できる。
【０１０６】
また、画素電極や対向電極への書込みを向上するために、一旦同じ極性の信号電圧を書込むダブルゲート駆動と組み合わせることも可能である。
【０１０７】
また、図４の構成図において、アモルファスＳｉや多結晶Ｓｉを用いることで画素マトリクスと対向電極駆動回路、又は画素マトリクスと対向電極駆動回路と走査駆動回路とを同一基板上に形成し、その他の回路を基板周辺に配置することも可能である。
【実施例３】
【０１０８】
まず、本発明に係る表示装置及びその駆動方法の実施例３について、図７から図９を参照して説明する。
【０１０９】
図７は、実施例３における液晶表示装置の構成を示す概略図である。以下、実施例３における液晶表示装置の構成を説明する。ここで、信号駆動回路２と対向電極信号生成回路５及び画素３からなる画素マトリクスの構成は、本発明に係る実施例１と共通であるため説明を省略する。
【０１１０】
図７に示す液晶表示装置は、水平方向のドット数がｍ個、垂直方向のライン数をｎ本として説明を行う。この液晶表示装置には、走査駆動回路１０２が出力する走査信号を各画素３に印加するための走査線G1、G2、G3、G4、・・・、Gn、Gn+1がｎ+1本配置される。また、信号駆動回路２が出力する信号電圧を各画素に印加するために、走査線と交わる方向に信号線D1、D2、・・・、Dmがｍ本配置される。
【０１１１】
対向電極駆動回路４０２が出力する対向電極信号を、各画素の対向電極に印加するために、走査線と同じ方向に対向電極線COM1、COM2、COM3、COM4、・・・、COMn-1、COMnがｎ本配置される。この対向電極線と信号線の交差する付近には、スイッチング素子ＳＷを含む画素３が夫々配置される。したがって、表示装置には水平方向にｍ個、垂直方向にｎ個の画素がマトリクス型に配置される。
【０１１２】
１本の対向電極線に接続される１水平ライン分の画素は、その対向電極線と隣接する２本の走査線により駆動される。例えば、第１水平ラインのCOM1に隣接する走査線はG1とG2である。この時、例えば、第１水平ラインのCOM1に接続される画素のうち、奇数番目の信号線に接続される画素DOT#Oのスイッチング素子ＳＷのゲート端子は、走査線G1に接続され、偶数番目の信号線に接続される画素DOT#Eのスイッチング素子ＳＷのゲート端子は、走査線G2に接続される。ここでは、１画素づつ交互にG1とG2に接続したが、この周期は任意に設定してよい。
【０１１３】
第２水平ライン以降も同様に接続されるため、走査線Gは垂直方向の画素数より１本多く必要となる。また、各画素３のスイッチング素子ＳＷのドレイン端子は、対応する信号線Dに接続され、各画素３の対向電極は対応する対向電極線COMに接続される。
【０１１４】
対向電極駆動回路４０２は、DSWAとDSWBの２個１組のスイッチング回路ｎ個で構成される。このDSWAとDSWBは、ＴＦＴなどの３端子素子が用いられ、このＴＦＴはアモルファスＳｉや多結晶Ｓｉや単結晶Ｓｉなどで形成される。DSWAとDSWBのソース端子は、共に対応する対向電極線COMに接続される。一方、ドレイン端子は、第１の対向電極信号線COMAと第２の対向電極信号線COMBに、例えば、１水平ライン毎に交互に接続されている。
【０１１５】
図７の液晶表示装置の場合には、奇数ラインはCOMAに接続されており、偶数ラインはCOMBに接続されている。また、DSWAとDSWBのゲート端子は、このソース端子に接続される対向電極線を共有する画素を制御する２本の走査線に各々接続される。
【０１１６】
次に、図８と図９を参照して、実施例３の液晶表示装置の駆動方法を説明する。以下の説明では、スイッチング素子ＳＷとスイッチング素子DSWA及びDSWBのＴＦＴとして、例えば、ｎ型ＴＦＴを用いた場合について説明する。また、以下の説明では、例えば、信号駆動回路２が出力する信号電圧の極性が１水平周期毎に反転する対向電極反転駆動について説明する。
【０１１７】
図８は、走査駆動回路１０２と信号駆動回路２と対向電極信号生成回路５が出力する各信号のタイミングを示す図である。VG1、VG2、VG3、VG4、・・・、VGn、VGｎ+1は、走査線G1、G2、G3、G4、・・・、Gn、Gn+1に印加される走査信号を表している。
【０１１８】
走査駆動回路１０２は、少なくとも１フレーム期間Tfに１回は各走査線にVg#onを印加する。同図においては、G1からGn+1まで順次Vg#onを印加した様子を示している。走査駆動回路１０２は、この動作を毎フレーム繰り返す。
【０１１９】
VCOMAとVCOMBは、対向電極信号生成回路５が生成してCOMAとCOMBに夫々出力する対向電極信号である。VCOMAとVCOMBは、正極性の対向電極電圧であるVcom#hiと負極性の対向電極電圧であるVcom#lowとの反転信号である。このVCOMAとVCOMBは、１フレーム期間の中のブランキング期間Tbで極性を反転する。したがって、VCOMAとVCOMBは交流周波数が、フレーム周波数の１／２となる。また、VCOMAとVCOMBは、少なくとも画素に信号電圧を書込む期間は逆極性の対向電極電圧である。
【０１２０】
また、VD1、VD2、・・・、VDmは、信号駆動回路２が信号線D1、D2、・・・、Dmに印加する信号電圧を示している。ここで、Vref#posは正極性の信号電圧を示しており、Vref#negは負極性の信号電圧を示している。この信号駆動回路２は、走査駆動回路１０２が選択した画素に対応する表示信号に応じた信号電圧を、該画素が選択されている期間に合わせて出力する。その際の信号電圧の極性は、その画素の対向電極に印加される対向電極信号の極性に依存し、Vcom#hiが印加される画素には、正極性の信号電圧Vref#posが出力され、Vcom#lowが印加される画素には、負極性の信号電圧Vref#negが出力される。
【０１２１】
図８の前半に示される１フレーム期間においては、奇数ラインの対向電極線がDSWAとDSWBを介してCOMAに接続されており、COMAの信号がVcom#hiであるため、奇数ラインの対向電極線に接続されている画素が選択されている期間、この画素に接続する信号線には正極性の信号電圧Vref#posが出力される。
【０１２２】
一方、偶数ラインの対向電極線は、DSWAとDSWBを介してCOMBに接続されており、COMBの信号がVcom#lowであるため、偶数ラインの対向電極線に接続されている画素が選択されている期間には、この画素に接続する信号線に負極性の信号電圧Vref#negが出力される。次のフレーム期間では、VCOMAとVCOMBの信号極性が反転するため、各画素に出力される信号電圧の極性も反転する。
【０１２３】
図９は、図８に示す各信号が、画素に印加された場合の、各画素の電圧波形を示した図である。図９は、例えば、信号線D1とD2に接続される画素のうち、対向電極線COM1に接続される画素と、対向電極線COM2に接続される画素の電圧波形を示した。
【０１２４】
ここで、VS#1Ｏは信号線D1と対向電極線COM1とが接続される画素の画素電極電圧を示し、VS#1Ｅは信号線D2と対向電極線COM1とが接続される画素の画素電極電圧を示し、VS#2Ｏは信号線D1と対向電極線COM2とが接続される画素の画素電極電圧を示し、VS#2Ｅは信号線D2と対向電極線COM2とが接続される画素の画素電極電圧を示している。また、VCOM1は第１水平ラインの対向電極線COM1の電圧信号を示し、VCOM2は第２水平ラインの対向電極線COM2の電圧信号を示す。
【０１２５】
まず、図９の前半に示すフレーム期間において、第１水平ラインの奇数番目の信号線に接続される画素が走査信号VG1により選択されると、対向電極COM1には対向電極駆動回路４０２内のDSWAを介してVCOMAが印加される。よって、対向電極COM1の電圧VCOM1はVcom#hiに収束していく。
【０１２６】
画素電極は、スイッチング素子ＳＷを介して信号線D1により該画素の表示信号に応じた正極性の信号電圧VD1が印加され、VS#1ＯはVD1に収束する。そして、VG1の選択期間終了後は、スイッチング素子ＳＷ及びCOM1に接続されるDSWAが共にオフ状態となるため、画素電極と対向電極COM1はフローティング状態となるが、選択期間で印加された正極性の信号電圧は液晶容量Ｃｌｃと保持容量Ｃｓｔｇに保持される。
【０１２７】
次に、走査信号VG2によりG2に選択信号が印加されると、第１水平ラインの偶数番目の信号線に接続される画素と、第２水平ラインの奇数番目の信号線に接続される画素とが選択状態となる。
【０１２８】
まず、第１水平ラインの対向電極線COM1と偶数番目の信号線D2に接続される画素において、COM1には対向電極駆動回路４０２内のDSWBを介してVCOMAが印加されるためVcom#hiに収束する。画素電極は、スイッチング素子ＳＷを介して信号線D2により該画素の表示信号に応じた正極性の信号電圧VD2が印加され、VS#1Ｅは信号電圧であるVD2に収束する。
【０１２９】
一方、第２水平ラインの対向電極線COM2と奇数番目の信号線D1に接続される画素において、COM2は対向電極駆動回路４０２内のDSWAを介してVCOMBが印加されるためVcom#lowに収束する。画素電極は、スイッチング素子ＳＷを介して信号線D1により該画素の表示信号に応じた負極性の信号電圧VD1が印加され、VS#2Ｏは信号電圧であるVD1に収束する。
【０１３０】
そして、VG2の選択期間終了後は、画素のスイッチング素子ＳＷとCOM1に接続されるDSWBと、COM2に接続されるDSWAが共にオフ状態となるため、画素電極と対向電極はフローティング状態となるが、選択期間で印加された正極性の信号電圧、又は負極性の信号電圧は液晶容量Ｃｌｃと保持容量Ｃｓｔｇに保持される。
【０１３１】
次に、走査信号VG3によりG3に選択信号が印加されると、第２水平ラインの対向電極COM2と偶数番目の信号線D2に接続される画素が選択され、また、第３水平ラインの対向電極線COM3と奇数番目の信号線D1に接続される画素が選択される。
【０１３２】
まず、COM2とD2に接続される画素においては、対向電極COM2には対向電極駆動回路４０２内のDSWBを介してVCOMBが印加されるため、VCOM2はVcom#lowに収束する。画素電極は、スイッチング素子ＳＷを介して信号線D2により該画素の表示信号に応じた負極性の信号電圧VD2が印加され、VS#2Ｅは信号電圧であるVD2に収束する。
【０１３３】
一方、波形は図示していないがCOM3とD1に接続される画素においては、対向電極COM3に対向電極駆動回路４０２内のDSWAを介してVCOMAが印加されるため、VCOM3はVcom#hiに収束する。画素電極は、スイッチング素子ＳＷを介して信号線D1により該画素の表示信号に応じた正極性の信号電圧VD1が印加されて収束する。
【０１３４】
そして、VG3の選択期間終了後は、画素のスイッチング素子ＳＷとCOM2に接続されるDSWBとCOM3に接続されるDSWAとが共にオフ状態となるため、画素電極と対向電極はフローティング状態となるが、選択期間で印加された正極性の信号電圧、又は負極性の信号電圧は液晶容量Ｃｌｃと保持容量Ｃｓｔｇに保持される。保持期間中では、対向電極線と画素電極はフローティング状態であるために、VCOMAやVCOMBの極性が反転しても対向電極線の信号極性が反転することはない。
【０１３５】
以上の動作を順次繰り返すことにより、１フレーム分の表示信号に対応し、かつ１水平ライン毎に極性を反転した信号電圧を、全水平ラインの画素に保持させることができる。図の後半に示すフレームでは、各水平ラインにおいて、対向電極信号の極性が反転し、信号駆動回路２から各画素に出力される信号電圧も逆極性となり、同様の駆動が行われることによって、１フレーム分の表示信号に対応した前フレームと逆極性の信号電圧を、全水平ラインの画素に保持させることができる。上記駆動をフレーム毎に繰り返すことで、１水平ライン毎に信号電圧の極性を反転させる対向電極反転駆動を実現することができる。
【０１３６】
本発明に係る実施例３の液晶表示装置及びその駆動方法を用いることにより、本発明は、次に示す(1)ないし(7)の特徴を有する。
【０１３７】
(1)各水平ラインの画素に信号電圧を保持させてから、次のフレーム期間で各水平ラインの信号電圧の書換えを行うまで対向電極電圧の極性が反転しないため、輝度傾斜や縦スメアと呼ばれる表示ムラが抑制された高品位な表示を実現できる。
【０１３８】
(2)各水平ラインの対向電極に印加される対向電極電圧の極性反転が、フレーム期間内において１ライン単位で分散して発生するため、フレーム周波数が低い場合でもフリッカが起こりにくい高品位な液晶表示装置を得ることができる。
【０１３９】
(3)各水平ラインの画素に信号電圧を保持させてから、次のフレーム期間で信号電圧の書換えを行うまで対向電極電圧の極性が反転しないため、従来に比べ走査信号の電圧振幅を小さくすることが可能となり、素子の耐圧を下げることができる。また、走査信号の電圧振幅を小さくすることで素子の劣化を軽減できるため、高品位な液晶表示装置を得ることができる。
【０１４０】
(4)各水平ラインにおいて、非選択期間は対向電極線がフローティング状態であるため、対向電極線との間に寄生容量を持つ信号線の負荷が軽くなり、信号線に印加する信号電圧の目標電位までの収束時間が改善されるため、高速化に適した表示装置を得ることができる。
【０１４１】
(5)１本の走査線により選択される画素は、隣接する２本の対向電極線に分散して接続されているため、対向電極線の負荷が従来に比べ軽くなり、対向電極電圧の収束時間が改善されるため、高速化に適した表示装置を得ることができる。
【０１４２】
(6)対向電極駆動回路４０２の回路規模が小さいため、画素のスイッチング素子ＳＷが形成される同一基板上に、対向電極駆動回路４０２を形成することが可能になる。
【０１４３】
(7)対向電極駆動回路４０２の制御を走査駆動回路１０２の走査信号で行うことができるため、対向電極駆動回路４０２の制御信号を新たに設ける必要がない。
【０１４４】
なお、以上の説明では対向電極反転駆動における信号電圧の極性反転周期を１水平周期として説明したが、この極性反転周期は任意に設定してもよい。これは、VCOMAとVCOMBの極性と交流周期を適宜設定することで実現できる。また、画素電極や対向電極における目標電圧への収束を向上するためにダブルゲート駆動と組み合わせることも可能である。
【０１４５】
また、図７の構成図において、アモルファスＳｉや多結晶Ｓｉを用いることで画素マトリクスと対向電極駆動回路、又は画素マトリクスと対向電極駆動回路と走査駆動回路とを同一基板上に形成し、その他の回路を基板周辺に配置することも可能である。
【０１４６】
また、本発明に係る実施例２で説明したセレクタ方式の走査駆動回路と、本発明に係る実施例３で説明した画素構成と対向電極駆動回路とを組み合わせても、上記実施例１から実施例３と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】実施例１における液晶表示装置の概略図
【図２】実施例１における駆動回路が出力する信号のタイミングチャート
【図３】実施例１における画素の各電極の電圧波形図
【図４】実施例２における液晶表示装置の概略図
【図５】実施例２における駆動回路が出力する信号のタイミングチャート
【図６】実施例２における画素の各電極の電圧波形図
【図７】実施例３における液晶表示装置の概略図
【図８】実施例３における駆動回路が出力する信号のタイミングチャート
【図９】実施例３における画素の各電極の電圧波形図
【符号の説明】
【０１４８】
１、１０１、１０２…走査駆動回路、２…信号駆動回路、３…画素、４、４０１、４０２…対向電極駆動回路、５、５０１…対向電極信号生成回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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